示波器的分類(lèi)簡(jiǎn)介
數字存儲示波器
常規的數字示波器是數字存儲示波器(DSO)。它的顯示部分更多基于光柵屏幕而不是基于熒光。
數字存儲示波器(DSO)便于您捕獲和顯示那些可能只發(fā)生一次的事件,通常稱(chēng)為瞬態(tài)現象。以數字形式表示波形信息,實(shí)際存儲的是二進(jìn)制序列。這樣,利用示波器本身或外部計算機,方便進(jìn)行分析、存檔、打印和其他的處理。波形沒(méi)有必要是連續的;即使信號已經(jīng)消失,仍能夠顯示出來(lái)。與模擬示波器不同的是,數字存儲示波器能夠持久地保留信號,可以擴展波形處理方式。然而,DSO沒(méi)有實(shí)時(shí)的亮度級;因此,他們不能表示實(shí)際信號中不同的亮度等級。組成DSO的一些子系統與模擬示波器的一些部分相似。但是,DSO包含更多的數據處理子系統,因此它能夠收集顯示整個(gè)波形的數據。從捕獲信號到在屏幕上顯示波形,DSO采用串行的處理體系結構,如圖16所示。隨后將對串行處理體系作講解。
串行處理體系結構
與模擬示波器一樣,DSO 第一部分(輸入)是垂直放大器。在這一階段,垂直控制系統方便您調整幅度和位置范圍。緊接著(zhù),在水平系統的模數轉換器(ADC)部分,信號實(shí)時(shí)在離散點(diǎn)采樣,采樣位置的信號電壓轉換為數字值,這些數字值稱(chēng)為采樣點(diǎn)。該處理過(guò)程稱(chēng)為信號數字化。水平系統的采樣時(shí)鐘決定ADC采樣的頻度。該速率稱(chēng)為采樣速率,表示為樣值每秒(S/s)。
來(lái)自ADC的采樣點(diǎn)存儲在捕獲存儲區內,叫做波形點(diǎn)。幾個(gè)采樣點(diǎn)可以組成一個(gè)波形點(diǎn)。波形點(diǎn)共同組成一條波形記錄。創(chuàng )建一條波形記錄的波形點(diǎn)的數量稱(chēng)為記錄長(cháng)度。觸發(fā)系統決定記錄的起始和終止點(diǎn)。DSO信號通道中包括微處理器,被測信號在顯示之前要通過(guò)微處理器處理。微處理器處理信號,調整顯示運行,管理前面板調節裝置,等等。信號通過(guò)顯存,最后顯示到示波器屏幕中。
在示波器的能力范圍之內,采樣點(diǎn)會(huì )經(jīng)過(guò)補充處理,顯示效果得到增強??梢栽黾宇A觸發(fā),使在觸發(fā)點(diǎn)之前也能觀(guān)察到結果。目前大多數數字示波器也提供自動(dòng)參數測量,使測量過(guò)程得到簡(jiǎn)化。
DSO 提供高性能處理單脈沖信號和多通道的能力(參看圖17)。DSO是低重復率或者單脈沖、高速、多通道設計應用的完美工具。在數字設計實(shí)踐中,工程師常常同時(shí)檢查四路甚至更多的信號,而DSO則成為標準的合作伙伴。
數字熒光示波器
數字熒光示波器(DPO)為示波器系列增加了一種新的類(lèi)型。DPO的體系結構使之能提供獨特的捕獲和顯示能力,加速重構信號。DSO 使用串行處理的體協(xié)結構來(lái)捕獲、顯示和分析信號;相對而言,DPO為完成這些功能采納的是并行的體系結構,如圖18所示。DPO采用ASIC硬件構架捕獲波形圖象,提供高速率的波形采集率,信號的可視化程度很高。它增加了證明數字系統中的瞬態(tài)事件的可能性。隨后將對該并行處理體系結構進(jìn)行闡述。
串行處理體系結構
DPO的第一階段(輸入)與模擬示波器相似(垂直放大器),第二階段與DSO 相似(ADC)。但是,在模數轉換后
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